潮汐现象的物理本质

以海水半日潮为例,定性分析潮汐现象的简单形成过程及物理本质。     

潮汐现象的新解释

本文认为在考虑地球表面各点运动情况时，不能把地球看作质点。据此得到不同于传统结果的引潮力分布图。并用综解释了低纬海区会出现全日潮「４」这一重要现象。     

触发地震的日月引潮力

统计了我国华北地区和西北地区地震发生的频次与月相的相关关系，说明引潮力可能是触发地震的一种因素，重点讨论了如何用日月轨道根素，最新的天文常数和资料计算引潮力位和引潮力的方法，计算地球上任一位置日月引潮力随时间变化的规律，分析了典型的震例，说明用引潮力的分量来预测触发地震时间的可能性，它可以配合其他预测地震的手段，给出一种短临的预报。     

太阳黑子周期与行星的引潮力

太阳黑子周期的复杂性增加了人们发现其规律的困难,本文对黑子长、短周期进行了统计分析,发现长周期存在7.1年、14.2年、21.3年、28.4年、42.6年的系列,短周期的时变性比长周期的更明显.对黑子周期的外部触发机制做了讨论,发现黑子周期与行星周期之间有良好的对应关系.     

日月引潮力变化与华北地震的相关分析

通过计算日月引潮力在不同地区的变化,对我国华北地区１９００年以来的大震（震级≥５．５）序列进行日月引潮力的变化与地震活动性关系的分析,探讨日月引潮力作为地震发生的诱触发因素的可能性,研究发现,在地震地质条件比较一致的区域内,结果是非常有益的。     

论海洋潮汐动力学成因

文章一方面由牛顿的万有引力定律解释海洋潮汐现象,另一方面由伯努利的流体力学理论解释海洋潮汐现象,本文给人们研究海洋潮汐提供一个新的探索平台,提供一些新的思维、新的观点,让人类重新认识潮汐、认识海洋.     

朔望时地球所受引潮力的差别对地震活动的影响

对我国大量的地震史料进行统计分析,发现朔时与望时震次间的关系满足线性回归方程,即y=2.1x+7.39,前者是后者的2.1倍,讨论了地球在朔、望时所受引潮力的差别对地震活动的影响。     

云南省姚安县地震前天体引潮力和NCEP的异常现象

本文采用天体引潮力对地震诱发作用计算模型和NCEP数据提取异常增温信息,分析2009.7.9发生在我国云南省楚雄彝族自治州姚安县Ms6.0级地震。分析表明：NCEP异常增温图像可以较好的反映地震构造活动时空演变过程,并且天体引潮力对地应力处于临界状态的活动断层具有明显的诱发作用。两者的相互结合分析对于地震的预报具有指导作用。     

地震时,空分布原因的引潮力—重力共同作用之探讨

笔者曾提出了引潮力－重力共同作用是驱动板块运动的主要力源假说，在本文中，作者又把引潮力－重力共同作用原理运用到地震时，空分布原因的研究上，提出了地震机理是由内、外的共同作用：即重力与引潮力的结合；岩石圈与水、气圈的相互联系上。本文主要分析了全球浅源大陆地震在空间、优势层位上分布规律之根由；并运用力学分析原理，对中、外学者所研究的发震时刻外固体潮表示响尖的现象，给出了受力岩石在引潮力－重力共同作用下     

潮汐力的连续性特征

将地球的潮汐力分解为两个分力 FC1,FC2 ,在黄道坐标系内分别讨论其连续性特征 ,针对各分力振幅的连续性俯视特征 ,映射出各潮汐分力的全球性特征分布 ,进而讨论了各个特征曲线交点的属性 ;在直角坐标系内研究了海潮等振幅曲线的表示方法 ,论述了潮汐振幅极大点在地球公转过程中的位置变化 ,及在自转过程中的时间、地点变化特点 .最后指出 :1由潮汐分力导致潮汐波的振幅具有对称性 ;2潮汐等振幅线为环形线 ;3海潮极大点的绝对振幅主要受所在海域的海水质量控制 ;4大气、地幔潮汐振幅的连续性特点与海潮具有相似性 .     

江苏海岸港口特征潮位计算与分析

利用潮汐调和分析程序对江苏海岸6个港口2001年4~6月份的高低潮位资料进行调和分析,得出了11个分潮的调和常数、平均海平面和特征潮位,并进行了一致性验证.利用预报程序预报了2000~2005年的时序潮位和高、低潮位,所得结果与潮汐表预报潮位基本一致.利用预报结果计算了工程设计高、低潮位,时序潮位累积频率99%对应的潮位与低潮位序列数据累积频率90%对应的潮位一致.根据特征潮位数据拟合出了各验潮站特征潮位间的关系表达式.     

Application of adjoint assimilation technique in simulating tides and tidal currents of the Bohai Sea, the Yellow Sea and the East China Sea

Considering the interaction of different tidal waves, an adjoint numerical model is developed to simulate M2, S2, K1 and O1 tidal waves in the Bohai Sea, the Yellow Sea and the East China Sea （B-Y-E） simultaneously. Compared with previous researches, by using the adjoint assimilation technique to inverse open boundary conditions and bottom friction coefficients based on altimetric data from TOPEX/Poseidon （T/P） and tidal gauges data, the precision of the numerical simulation is significantly improved. Selecting 14 days of simulated results after the initial wanning run to conduct harmonic analysis, the results can show the characteristics of M2, S2, K1 and O1 tidal wave systems perfectly in B-Y-E. Compared with 9 current stations, the calculated harmonic constants of tidal currents for M2 and K1 are in good agreement with the observed ones.     

均匀弹性地球模型内部固体潮应力场的数值计算

地球内部各个质点在月亮和太阳的起潮力作用下产生的位移矢量不同,在地球内部形成固体潮应变场和应力场。在研究固体潮与地震的关系时,需要知道固体潮应力场的时空分布。球状弹性均匀地球模型是地球的一级近似,本文给出计算该地球模型固体潮应力场的计算方法。     

河口涨潮沟形成水动力机制初探

根据长江口1965－2000年的地形资料和研究成果，应用理论力学中平面汇交力的平衡条件，对河口涨潮沟形成的水动力机制进行了初步分析和探讨，结果表明，涨潮沟的表成与衰亡与主槽涨潮动力主轴的摆动和涨潮动力的变化密切相关，涨潮沟的利用与整治必须因势利导，顺应其形成机制和演变规律。     

潮汐模拟系统的研制

该系统根据要模拟的目标潮位曲线，利用微机计算出控制水池瞬时进出水量及尾门高度变化的时间信号，依此对多功能水池的尾门运行及进出水量进行实时控制和修正，以达到模拟目标潮位曲线的目的。使用表明，该系统自动化程度高，操作简单；不仅提高了试验精度，而且加快了试验的速度。     

长江河口潮流界与径流量定量关系研究

长江河口是径流、潮流相互作用的潮汐河口,潮汐的变化导致河道水体流态发生改变.本文设计高分辨率数值模式,基于河道断面流量的计算,得出了枯季和洪季不同保证率径流量下的长江潮流界位置.枯季潮流界位于芜湖上游70 km附近的太阳洲和镇江水文站之间,洪季潮流界变化范围在江阴上游太平洲叉道中段至民主沙之间100 km范围内.对不同径流量下潮流界位置的计算结果作多次拟合,得出枯季潮流界y与径流量x的相关关系为y=-4×10^(-10)x(-10)x³+1×103+1×10^(-5)x(-5)x²-0.193 7x+1 232.9(R2-0.193 7x+1 232.9(R²=0.984 2),洪季潮流界y与径流量x的定量关系为y=2×102=0.984 2),洪季潮流界y与径流量x的定量关系为y=2×10^(-13)x(-13)x³+3×103+3×10^(-8)x(-8)x²-0.007 4x+359.35(R2-0.007 4x+359.35(R²=0.996 9).本文结果可为长江潮流界的确定提供科学依据.     

长江河口潮位站潮汐特征分析

基于横沙、马家港、堡镇和永隆沙4个潮位站2009年实测的逐时水位资料,分析了长江河口潮位站潮汐的时空变化特征、分潮组成、潮汐类型和变形.长江河口潮位站的潮汐存在日不等现象,主要表现为高潮位不等,其中3月份、9月份期间的日不等现象小潮比大潮明显,而6月份、12月份期间则是大潮比小潮明显.统计给出了潮位站各月最大潮差和最小潮差,长江河口的潮差呈现双峰变化,月最大潮差在3月份、9月份出现极大值,6月份、12月份出现极小值;月最小潮差在6月份、12月份出现极大值,3月份、9月份出现极小值.受径流和摩擦等影响,在南支向上游潮差减小.因北支径流分流比小,且地形呈喇叭口状,使得永隆沙站潮差比其他3个潮位站大.长江河口潮汐主要由4个主要半日分潮（M ₂、S ₂、N ₂、K ₂ ）、4个主要全日分潮（K ₁、O ₁、P ₁、Q ₁）和3个主要浅水分潮（M ₄、MS ₄、M ₆）组成.半日分潮占绝对优势,受河口水浅的影响,浅水分潮显著.潮汐类型系数除了永隆沙站小于0.25,其余3站的均大于0.25,表明北支属于正规半日潮,而北港、南港和北槽则属于不正规半日潮.4个测站的潮汐变形系数均大于0.1,表明长江河口潮位站潮汐变形显著,其中以北支永隆沙潮汐变形最为严重,变形系数可达0.173.     

潮流发电装置弹性锚泊设计

海洋潮流能是一种利用价值高、潜力巨大的新能源.漂浮式潮流电站是潮流能开发的一种典型方式,发电装置运输至目标海域之后,需要依靠系泊系统长期停泊,故必须计算分析其在各种外载荷作用下的运动性能,合理设计锚泊系统,避免漂浮式电站发生倾覆的可能性.对2×100 kW潮流发电装置进行锚泊系统设计,并尝试在系泊线中加入非线弹性拉伸材料（高弹性索）.根据装置的特点设计了3种不同的锚线布置方案,利用AQWA软件对整个系泊系统进行时域耦合分析,并对不同方案进行了对比分析.计算结果显示,加入高弹性索可以有效的降低锚泊链的最大拉力,同时高弹性索具有质量轻的优点,加入高弹性索可以降低普通锚链的用量,减轻系泊系统重量.经过多次试算在满足安全性的基础上给出了最终的锚线设计形式,证明了加入高弹性索的锚线设计形式适用于漂浮式潮流电站,能够满足潮流电站在强流、大载荷等特殊条件下对锚泊系统的要求.     

矩形潮流能水轮机性能研究

为了有效地利用潮流能,设计了一种适合于中低流速、容易实现大型化的新型潮流能发电转换装置——矩形潮流能水轮机.基于矩形水轮机的设计,采用数值模拟的方法,分析了密实度、叶片安装摆角、流速等参数对水轮机性能的影响,并对叶片间流场扰动进行了研究.结果表明:叶片数(密实度)和叶片安装方式对矩形水轮机的获能特性和推力特性产生较大影响,通过调节叶片数和安装摆角可以改善水轮机的能量利用效率;来流是影响矩形水轮机工作性能的外在因素,在叶片数和安装摆角确定的情况下,来流不仅可以改变矩形水轮机的工作速比区间,而且还直接影响着矩形水轮机的功率、推力特性;叶片在迎流面和背流面体现出不同的水动力特性,叶片在背流侧的能量捕获能力明显低于在迎流侧的,迎流侧叶片对流场的扰动是一种负面效应.